Die vorliegende Erfindung betrifft eine mobile robotische Einheit.

Zum Unterstützen von Einsatzkräften in einem Einsatzgebiet können mobile robotische Einheiten eingesetzt werden, die den Einsatzkräften folgen oder vorangehen. Derartige mobile robotische Einheiten sind geeignet, die Versorgung der Einsatzkräfte, beispielsweise mit Material oder dergleichen, zu unterstützen. Beispielsweise können sogenannte Laufroboter oder Schreitroboter als mobile robotische Einheiten eingesetzt werden, welche sich durch eine Laufbewegung fortbewegen. Derartige Schreitroboter sind aufgrund ihrer Fortbewegungsart auch in unwegsamem Gelände einsetzbar.

Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte mobile robotische Einheit zu schaffen.

Gemäß einem ersten Aspekt wird eine mobile robotische Einheit mit einer Plattform, und einem von der Plattform getragenen Schutzschild zum Schutz von Einsatzkräften und/oder Objekten vor einer Strahlungs- und/oder Objektquelle vorgeschlagen.

Dadurch, dass die mobile robotische Einheit den Schutzschild aufweist, ist es möglich, die Einsatzkräfte und/oder Objekte vor einer Strahlungs- und/oder Objektquelle zu schützen, ohne dass es erforderlich ist, dass die Einsatzkräfte und/oder Objekte selbst eine eigene Schutzausrüstung aufweisen. Dies führt beispielsweise zu einer Gewichtsreduktion einer Ausrüstung der Einsatzkräfte.

Die Plattform umfasst vorzugsweise einen Rahmen sowie verschwenkbar an dem Rahmen montierte Beine, welche ein laufendes Fortbewegen der Plattform in dem Einsatzgebiet ermöglichen. Die Plattform ist bevorzugt ein Laufroboter oder Schreitroboter oder kann als solcher bezeichnet werden. Die Plattform kann jedoch auch ein F ahrzeug, insbesondere ein Landfahrzeug, bevorzugt ein Radfahrzeug oder Kettenfahrzeug, ein Luftfahrzeug, ein Wasserfahrzeug, ein beliebiger anderer Roboter oder eine Drohne sein.

Der Schutzschild kann beispielsweise eine Panzerung sein. Der Schutzschild kann beispielsweise aus Panzerstahl oder aus einem Verbundwerkstoff, beispielsweise umfassend faserverstärkte Kunststoffmaterialien oder Keramiken, gefertigt sein. Die zu schützenden Objekte können beispielsweise Fahrzeuge, Gebäude oder andere Ausrüstungsgegenstände sein. Die Strahlungs- und/oder Objektquelle kann beispielsweise eine Laserquelle sein, welche Laserstrahlen aussendet. Die Strahlungs- und/oder Objektquelle kann auch eine Waffe sein, welche Objekte in Form von Projektilen abfeuert. Der Schutzschild ist auch dazu geeignet, die Plattform beziehungsweise die mobile robotische Einheit zu schützen. Dass die Plattform den Schutzschild "trägt", bedeutet insbesondere, dass der Schutzschild fest an der Plattform montiert ist. Hierzu können geeignete Halterungen vorgesehen sein. Dies schließt jedoch nicht aus, dass der Schutzschild von der Plattform entnommen oder getrennt werden kann. Hierzu kann eine geeignete lösbare Verbindung vorgesehen sein.

Gemäß einer Ausführungsform ist die mobile robotische Einheit dazu eingerichtet, den Schutzschild derart auszurichten, dass dieser stets zwischen den Einsatzkräften und/oder den Objekten und der Strahlungs- und/oder Objektquelle angeordnet ist. Zum Ausrichten des Schutzschilds kann dieser eine Ausrichteinrichtung aufweisen, die eines oder mehrere Stellelemente umfasst. Die Stellelemente können auch als Aktoren oder Aktuatoren bezeichnet werden. Die Stellelemente können beispielsweise Servomotoren, Hydraulikzylinder, Pneumatikzylinder oder dergleichen sein. Mit Hilfe der Ausrichteinrichtung kann der Schutzschild beispielsweise frei im Raum ausgerichtet werden. Insbesondere können die Stellelemente jedoch auch Teil der Plattform selbst sein, welche dann insgesamt als Ausrichteinrichtung wirken kann. Dass der Schutzschild "stets" oder "kontinuierlich" zwischen den Einsatzkräften und/oder Objekten und der Strahlungs- und/oder Objektquelle angeordnet ist, ist insbesondere zu verstehen, dass die mobile robotische Einheit den Schutzschild bei einem Bewegen der mobilen robotischen Einheit, der zu schützenden Einsatzkräfte und/oder Objekte und/oder der Strahlungs- und/oder Objektquelle derart nachführt, dass der Schutzschild die Einsatzkräfte und/oder Objekte immer gegenüber der Strahlungs- und/oder Objektquelle abdeckt. Insbesondere erzeugt die mobile robotische Einheit und/oder der Schutzschild den Schutz für die zu schützenden Einsatzkräfte und/oder Objekte derart, dass ein maximaler oder optimaler Schatten für die Einsatzkräfte und/oder Objekte gewährleistet ist. Dies erfolgt durch eine geeignete Ausrichtung der Plattform und/oder des Schutzschilds.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die mobile robotische Einheit dazu eingerichtet, die schützende Ausrichtung aufrechtzuerhalten, während sich die mobile robotische Einheit aus einer Gefahrenzone herausbewegt. Beispielsweise befindet sich die mobile robotische Einheit in der Gefahrenzone in einem Einflussbereich der Strahlungs- oder Objektquelle. Während sich die mobile robotische Einheit aus der Gefahrenzone herausbewegt, wird der Schutzschild kontinuierlich so ausgerichtet, dass die Einsatzkräfte und/oder Objekte von der Strahlungs- und/oder Objektquelle abgedeckt werden. Sobald die mobile robotische Einheit aus der Gefahrenzone herausbewegt ist, kann sich der Schutzschild beispielsweise in eine gesicherte Position verbringen. Die gesicherte Position kann beispielsweise ein zusammengeklappter Zustand des Schutzschilds sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die mobile robotische Einheit dazu eingerichtet, den Schutzschild derart schützend auszurichten, dass der Schutzschild die Einsatzkräfte und/oder Objekte mit einem möglichst großen Querschnitt abdeckt und/oder möglichst viel Struktur des Schutzschilds zwischen den Einsatzkräften und/oder Objekten und der Strahlungs- und/oder Objektquelle angeordnet ist. Die Ausrichtung des Schutzschilds erfolgt dynamisch. Das heißt, der Schutzschild beziehungsweise die mobile robotische Einheit reagiert auf Umwelteinflüsse oder Situationen, in denen sich die mobile robotische Einheit befindet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die mobile robotische Einheit dazu eingerichtet, sich selbst derart schützend auszurichten, dass die mobile robotische Einheit die Einsatzkräfte und/oder Objekte mit einem möglichst großen Querschnitt abdeckt und/oder möglichst viel Struktur der mobilen robotischen Einheit zwischen den Einsatzkräften und/oder Objekten und der Strahlungs- und/oder Objektquelle angeordnet ist. Die Ausrichtung der mobilen robotischen Einheit erfolgt beispielsweise dadurch, dass diese sich mit Hilfe ihrer Beine in eine entsprechende Position bewegt, in welcher die mobile robotische Einheit die Einsatzkräfte und/oder Objekte abdeckt. Beispielsweise richtet sich die mobile robotische Einheit derart aus, dass deren Rahmen oder Körperstruktur zwischen den Einsatzkräften und/oder Objekten und der Strahlungs- und/oder Objektquelle angeordnet ist. In dieser Art und Weise wird möglichst viel Struktur der mobilen robotischen Einheit zwischen die Einsatzkräfte und/oder Objekte und die Strahlungs- und/oder Objektquelle bewegt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Schutzschild dazu eingerichtet, die Einsatzkräfte und/oder Objekte vor ionisierender Strahlung, elektromagnetischer Strahlung und/oder bewegten Objekten abzuschirmen. Bevorzugt ist der Schutzschild geeignet, bewegte Objekte, wie beispielsweise Projektile, aufzuhalten oder abzuleiten. Der Schutzschild kann beispielsweise eine reflektierende oder absorbierende Oberfläche aufweisen, welche geeignet ist, elektromagnetische Strahlung zu reflektieren oder zu absorbieren.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die mobile robotische Einheit eine von der Plattform getragene Sensorik, die dazu eingerichtet ist, eine Positi- on der Strahlungs- und/oder Objektquelle zu ermitteln. Die Sensorik kann beispielsweise eine Kamera, eine Radarantenne, einen Laserscanner, eine Infrarotkamera, eine Akustikantenne oder dergleichen umfassen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Sensorik dazu eingerichtet, eine Art der Strahlungs- und/oder Objektquelle zu ermitteln. Beispielsweise kann die Sensorik anhand einer Signatur der Strahlungs- und/oder Objektquelle, beispielsweise einer Wärmesignatur oder einer akustischen Signatur, ermitteln, vor welcher Art der Bedrohung die mobile robotische Einheit beziehungsweise die Einsatzkräfte und/oder Objekte zu schützen sind.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Schutzschild dazu eingerichtet, seinen Querschnitt, insbesondere durch Ausklappen oder Ausschwenken, zu vergrößern. Der Schutzschild kann hierzu aus mehreren Segmenten aufgebaut sein, welche zueinander verschwenkbar sind. Zum Bewegen der Segmente können Stellelemente oder Aktoren vorgesehen sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die mobile robotische Einheit eine von der Plattform getragene Verschleierungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine Signatur der mobilen robotischen Einheit zu verschleiern. Beispielsweise ist die Verschleierungseinrichtung geeignet, Täuschkörper auszustoßen und/oder eine künstliche Nebelwand zu erzeugen. Die Verschleierungseinrichtung kann auch geeignet sein, akustische oder elektromagnetische Signale auszusenden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Schutzschild eine adaptive Tarnung zur Verhinderung einer Zielerfassung, welche insbesondere in verschiedenen Spektralbereichen ausgebildet ist. Der Schutzschild kann hierzu beispielsweise Kacheln oder Paneele aufweisen, die dazu eingerichtet sind, elektromagnetische Strahlung zu emittieren. Die Kacheln oder Paneele können bei- spielsweise Licht im sichtbaren und/oder unsichtbaren Spektralbereich, wie beispielsweise im UV'Bereich oder im IR-Bereich, emittieren, um den Schutzschild beziehungsweise die mobile robotische Einheit zu tarnen. Die Kacheln oder Paneele sind selbstleuchtend oder transreflektiv. Insbesondere kann eine Farbe und/oder eine Textur der Kacheln oder Paneele fortlaufend derart eingestellt werden, dass diese einer Farbe und/oder einer Textur einer unmittelbaren Umgebung entspricht oder sich möglichst unauffällig einfügt. Die Farbe und die Textur der Umgebung können dabei von einer geeigneten Sensorik, beispielsweise in Form von Kameras, wahrgenommen werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Plattform ein, insbesondere be- beinter, Roboter, der dazu eingerichtet ist, sich missionsspezifisch in einem Einsatzgebiet zu bewegen. Der Roboter ist, wie zuvor erwähnt, insbesondere ein sogenannter Laufroboter oder Schreitroboter. Der Roboter kann eine beliebige Anzahl an Beinen aufweisen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Plattform dazu eingerichtet, sich autonom in dem Einsatzgebiet zu bewegen. Die Plattform kann beispielsweise auf Umwelteinflüsse und/oder Einwirkungen von außen, wie beispielsweise Be- schuss, reagieren. Alternativ kann die Plattform auch manuell gesteuert werden. Hierzu kann eine von einer Einsatzkraft bedienbare Fernsteuerung vorgesehen sein.

Ferner wird ein Verfahren zum Betreiben einer mobilen robotischen Einheit mit einer Plattform und einem von der Plattform getragenen Schutzschild vor geschlagen. Das Verfahren umfasst die Schritte^ a) Erfassen einer Strahlungs- und/oder Objektquelle, und b) Ausrichten der mobilen robotischen Einheit und/oder des Schutzschilds derart, dass die mobile robotische Einheit und/oder der Schutzschild zwischen der Strahlungs- und/oder Objektquelle und zu schützenden Einsatzkräften und/oder Objekten angeordnet wird. Die mobile robotische Einheit kann somit mit Hilfe des Schutzschilds die zu schützenden Einsatzkräfte und/oder Objekte selbsttätig durch Ausrichten der mobilen robotischen Einheit und/oder des Schutzschilds schützen. Das Ausrichten der mobilen robotischen Einheit und/oder des Schutzschilds erfolgt dabei derart, dass der Schutzschild und/oder die mobile robotische Einheit die Einsatzkräfte und/oder Objekte mit einem möglichst großen Querschnitt abdeckt und/oder möglichst viel Struktur der mobilen robotischen Einheit und/oder des Schutzschilds zwischen den Einsatzkräften und/oder Objekten und der Strah- lungs- und/oder Objektquelle angeordnet wird.

Gemäß einer Ausführungsform wird der Schritt b) dynamisch durchgeführt, während sich die mobile robotische Einheit aus einer Gefahrenzone herausbewegt, so dass die Einsatzkräfte und/oder Objekte stets von der Strahlungs- und/oder Objektquelle abgeschirmt werden. "Dynamisch" bedeutet vorliegend, dass die mobile robotische Einheit beziehungsweise der Schutzschild auf sich dynamisch verändernde äußere Einwirkungen und/oder Bedrohungen einstellt. Bewegt sich beispielsweise die Strahlungs- und/oder Objektquelle bezüglich der mobilen robotischen Einheit, wird der Schutzschild entsprechend nachgeführt, so dass ein kontinuierlicher Schutz der Einsatzkräfte und/oder Objekte sichergestellt ist. Gleiches gilt für eine Bewegung der mobilen robotischen Einheit und/oder der zu schützenden Einsatzkräfte und/oder Objekte.

Gemäß einem zweiten Aspekt wird eine mobile robotische Einheit mit einer Plattform, und einer von der Plattform getragenen Morphologieveränderungseinrichtung vorgeschlagen, die dazu eingerichtet ist, ein Erscheinungsbild der mobilen robotischen Einheit bevorzugt in Abhängigkeit von einer Umgebung der mobilen robotischen Einheit und/oder einer Situation, in der sich die mobile robotische Einheit befindet, zu verändern. Dies kann beispielsweise durch eine abnor- me Positionierung von Stellelementen oder durch eine ungewöhnliche Stellung der mobilen robotischen Einheit im Raum geschehen.

Dadurch, dass die Morphologieveränderungseinrichtung vorgesehen ist, kann beispielsweise verhindert werden, dass die mobile robotische Einheit von einer Zielerfassung oder feindlichen Einsatzkräften überhaupt oder als solche erkannt wird.

Die Ausführungen betreffen den ersten Aspekt sind mit den Ausführungen betreffend den zweiten Aspekt beliebig kombinierbar. Die Plattform umfasst vorzugsweise einen Rahmen sowie verschwenkbar an dem Rahmen montierte Beine, welche ein laufendes Fortbewegen der Plattform in einem Einsatzgebiet ermöglichen. Die Plattform ist bevorzugt ein Laufroboter oder Schreitroboter oder kann als solcher bezeichnet werden. Die Plattform kann jedoch auch ein Fahrzeug, insbesondere ein Landfahrzeug, bevorzugt ein Radfahrzeug oder Kettenfahrzeug, ein Luftfahrzeug, ein Wasserfahrzeug, ein beliebiger anderer Roboter oder eine Drohne sein.

Die Morphologieveränderungseinrichtung kann beispielsweise eine die mobile robotische Einheit abdeckende Abdeckung sein. Die Morphologieveränderungseinrichtung kann jedoch auch beispielsweise einen Projektor umfassen, welcher beispielsweise eine Struktur oder farbliche Darstellung auf die mobile robotische Einheit projiziert. Dass die Plattform die Morphologieveränderungseinrichtung "trägt", bedeutet insbesondere, dass die Morphologieveränderungseinrichtung fest an der Plattform montiert ist. Hierzu können geeignete Halterungen vorgesehen sein. Dies schließt jedoch nicht aus, dass die Morphologieveränderungseinrichtung von der Plattform entnommen oder getrennt werden kann. Hierzu kann eine geeignete lösbare Verbindung vorgesehen sein. Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Morphologieveränderungseinrichtung eine Sensorik, die dazu eingerichtet ist, Parameter der Umgebung und/oder der Situation zu erfassen. Die Sensorik kann beispielsweise eine oder mehrere Kameras, Infrarotsensoren, eine Radarantenne oder dergleichen umfassen. Die Sensorik ist beispielsweise geeignet, eine vorherrschende Helligkeit, Farben und/oder Muster der Umgebung zu erfassen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Morphologieveränderungseinrichtung dazu eingerichtet, eine Signatur der mobilen robotischen Einheit zu verändern, wobei die Veränderung der Signatur insbesondere durch ein Verändern einer Oberflächenstruktur, einer Oberflächenreflektion und/oder einer Oberflächenemission der Morphologieveränderungseinrichtung erfolgt. Die Signatur der mobilen robotischen Einheit kann beispielsweise eine Wärmesignatur oder eine elektromagnetische oder akustische Signatur sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Veränderung der Signatur selektiv oder gemeinsam in verschiedenen Spektralbereichen. Beispielsweise kann die Veränderung der Signatur im sichtbaren Spektrum und/oder im Infrarotspektrum erfolgen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Morphologieveränderungseinrichtung zum Verändern der Signatur selbstleuchtende oder transreflektive Kacheln und/oder Paneele. Die selbstleuchtenden Kacheln und/oder Paneele können beispielsweise lichtemittierende Dioden oder dergleichen umfassen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Morphologieveränderungseinrichtung zum Verändern ihrer Struktur und/oder Form Stellelemente, um sich an die Umgebung und/oder die Situation anzupassen. Die Stellelemente können beispielsweise Piezoaktoren sein. Die Stellelemente können jedoch auch Hydraulikzylinder, Pneumatikzylinder oder Servomotoren sein. Insbesondere können die Stellelemente auch Teil der Plattform selbst sein. Die Morphologieveränderungseinrichtung kann beispielsweise eine Vielzahl an Segmenten oder Elementen aufweisen, welche mit Hilfe der Stellelemente beliebig manipulierbar sind, so dass die Morphologieveränderungseinrichtung ihre Struktur und/oder Form verändern kann.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Morphologieveränderungseinrichtung dazu eingerichtet, mittels des Veränderns der Struktur und/oder Form Informationen zu übertragen. Beispielsweise können Signal- oder Warnhinweise dadurch erzeugt werden, dass die Morphologieveränderungseinrichtung bestimmte Muster erzeugt. Dies kann beispielsweise über verschlüsselte QR- Codes (EnglJ Quick Response) oder vorab definierte Posen erfolgen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Plattform ein, insbesondere be- beinter, Roboter, der dazu eingerichtet ist, sich missionsspezifisch in einem Einsatzgebiet zu bewegen. Der Roboter ist, wie zuvor erwähnt, insbesondere ein sogenannter Laufroboter oder Schreitroboter. Der Roboter kann eine beliebige Anzahl an Beinen aufweisen.

Gemäß einem dritten Aspekt wird eine mobile robotische Einheit mit einer Plattform, und einer von der Plattform getragenen Übertragungseinrichtung, die einen Netzknoten eines Einsatzführungssystems bildet, vor geschlagen.

Dadurch, dass die mobile robotische Einheit die Übertragungseinrichtung aufweist, ist es möglich, mit Hilfe mehrerer robotischer Einheiten ein mobiles und an den jeweiligen Einsatzfall anpassbares Einsatzführungssystem zu bilden.

Die Ausführungen betreffen den ersten Aspekt und/oder den zweiten Aspekt, sind mit den Ausführungen betreffend den dritten Aspekt beliebig kombinierbar. Die Plattform umfasst vorzugsweise einen Rahmen sowie verschwenkbar an dem Rahmen montierte Beine, welche ein laufendes Fortbewegen der Plattform in dem Einsatzgebiet ermöglichen. Die Plattform ist bevorzugt ein Laufroboter oder Schreitroboter oder kann als solcher bezeichnet werden. Die Plattform kann jedoch auch ein F ahrzeug, insbesondere ein Landfahrzeug, bevorzugt ein Radfahrzeug oder Kettenfahrzeug, ein Luftfahrzeug, ein Wasserfahrzeug, ein beliebiger anderer Roboter oder eine Drohne sein.

Die Übertragungseinrichtung kann auch als Sende- und Empfangseinrichtung bezeichnet sein. Die Übertragungseinrichtung ist geeignet, Daten auf das Einsatzführungssystem zu übertragen und von diesem zu empfangen. Dass die Plattform die Übertragungseinrichtung "trägt", bedeutet insbesondere, dass die Übertragungseinrichtung fest an der Plattform montiert ist. Hierzu können geeignete Halterungen vorgesehen sein. Dies schließt jedoch nicht aus, dass die Übertragungseinrichtung von der Plattform entnommen oder getrennt werden kann. Hierzu kann eine geeignete lösbare Verbindung vorgesehen sein.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Übertragungseinrichtung dazu eingerichtet, strategisch relevante Daten mit dem Einsatzführungssystem auszutauschen. Die strategisch relevanten Daten können beispielsweise eine Karte mit Positionen von Einsatzfahrzeugen oder dergleichen umfassen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die mobile robotische Einheit eine von der Plattform getragene Projektionseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die Daten auf einen beliebigen Untergrund zu projizieren. Die Projektion kann beispielsweise mit Hilfe eines Laserprojektors erfolgen. Die strategischen Daten können beispielsweise in Form einer Karte dargestellt werden. Der Untergrund kann beispielsweise eine Gebäudewand, eine Straße, eine Plane, ein Fahrzeug oder dergleichen sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Projektionseinrichtung einen Positionsdetektor, der dazu eingerichtet ist, eine Position eines von einer Einsatzkraft geführten Zeigeinstruments auf einer von der Projektionseinrichtung erzeugten Projektion zu erfassen und mit den Daten zu korrelieren. Der Positionsdetektor kann beispielsweise eine Kamera sein oder eine Kamera umfassen. Das Zeigeinstrument kann beispielsweise ein Laserpointer, ein Zeigestock oder auch eine Hand oder ein Finger sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Projektionseinrichtung dazu eingerichtet, eine Interaktion der Einsatzkraft mit der Projektion zu ermöglichen. Durch eine Veränderung des Zeigeinstruments, beispielsweise durch eine Veränderung einer Farbe und/oder einer Pulsfrequenz eines Laserpointers oder durch ein Umdrehen und damit eine geänderte Geometrie und/oder Farbe an einer Spitze eines Zeigestocks oder auch durch ein Erkennen einer Geste eines Fingers oder einer Hand innerhalb der Projektion, kann die Interaktion, beispielsweise durch ein Verschieben von dargestellten Objekten in der Projektion, ausgelöst werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine durch die Interaktion veränderte Darstellung der Daten an das Einsatzführungssystem zurückführbar. Das Einsatzführungssystem kann diese veränderte Darstellung verarbeiten beziehungsweise anderen Einsatzkräften zur Verfügung stellen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Plattform ein, insbesondere be- beinter, Roboter, der dazu eingerichtet ist, sich missionsspezifisch in einem Einsatzgebiet zu bewegen. Der Roboter ist, wie zuvor erwähnt, insbesondere ein sogenannter Laufroboter oder Schreitroboter. Der Roboter kann eine beliebige Anzahl an Beinen aufweisen. Ferner wird ein Einsatzführungssystem mit einer Mehrzahl von mobilen robot? sehen Einheiten vorgeschlagen, wobei die jeweilige mobile robotische Einheit einen Netzknoten des Einsatzführungssystems bildet. Das Einsatzführungssystem ist somit mobil und kann jeweils einfach an die gerade zu erfüllenden Anforderungen angepasst und von jedem Netzknoten aus bedient werden.

Gemäß einem vierten Aspekt wird ein System mit einer mobilen robotischen Einheit, die eine Plattform, eine von der Plattform getragene Erfassungseinheit zum Erfassen einer Umgebung der mobilen robotischen Einheit, und eine von der Plattform getragene Übertragungseinheit umfasst, wobei die Übertragungseinheit dazu eingerichtet ist, geometrische Umgebungsinformationen unter Zuhilfenahme einer Datenreduktion an bei dem Erfassen der Umgebung erzeugten Daten bereitzustellen und diese auszusenden, und einer Fernsteuereinrichtung zum Fernsteuern der mobilen robotischen Einheit vorgeschlagen, wobei die Fernsteuereinrichtung eine Rechnereinheit, die dazu eingerichtet ist, ein vereinfachtes virtuelles Abbild der Umgebung basierend auf den von der Übertragungseinheit empfangenen Umgebungsinformationen zu erzeugen, und eine Ausgabeeinheit zur Ausgabe des vereinfachten virtuellen Abbilds umfasst, so dass die mobile robotische Einheit mit Hilfe der Fernsteuereinrichtung von einer Einsatzkraft navigierbar ist.

Dadurch, dass ein vereinfachtes virtuelles Abbild der Umgebung erzeugt wird, kann die Einsatzkraft die mobile robotische Einheit auch steuern, wenn sie diese nicht sieht. Ferner wird die Menge der zu übertragenden Daten durch die Datenreduktion signifikant reduziert.

Die Ausführungen betreffend den ersten Aspekt, den zweiten Aspekt und/oder den dritten Aspekt sind mit den Ausführungen betreffend den vierten Aspekt beliebig kombinierbar. Die Plattform umfasst vorzugsweise einen Rahmen sowie verseh wenkbar an dem Rahmen montierte Beine, welche ein laufendes Fortbe- wegen der Plattform in dem Einsatzgebiet ermöglichen. Die Plattform ist bevorzugt ein Laufroboter oder Schreitroboter oder kann als solcher bezeichnet werden. Die Plattform kann jedoch auch ein Fahrzeug, insbesondere ein Landfahrzeug, bevorzugt ein Radfahrzeug oder Kettenfahrzeug, ein Luftfahrzeug, ein Wasserfahrzeug, ein beliebiger anderer Roboter oder eine Drohne sein.

Die Fernsteuereinrichtung ist bevorzugt ein tragbares Endgerät und kann beispielsweise eine Ausgabeeinheit in Form eines VirtuaLReality-Headsets umfassen. Die Ausgabeeinheit kann jedoch auch ein Bildschirm sein. Die Fernsteuereinrichtung kann auch fest in oder an einem Fahrzeug oder einem Gebäude montiert sein.

Die Übertragung von Steuerkommandos von der Fernsteuereinrichtung auf die mobile robotische Einheit erfolgt bevorzugt durch Funk. Gleichzeitig erfolgt vorzugsweise auch eine Übertragung von Telemetriedaten, beispielsweise eine Position, eine Geschwindigkeit und eine Lage der mobilen robotischen Einheit im Raum, von der mobilen robotischen Einheit an die Fernsteuereinrichtung. Die Datenmenge der Steuerkommandos und der Telemetriedaten ist dabei sehr gering. Die Funkübertragung kann vorzugsweise schmalbandig erfolgen.

Verliert die Einsatzkraft die direkte Sichtverbindung, beispielsweise weil die mobile robotische Einheit in ein Gebäude eindringt oder durch Geländemerkmale verdeckt wird, erfolgt die Steuerung durch die Einsatzkraft bevorzugt anhand von Videoaufnahmen der Umgebung durch auf der mobilen robotischen Einheit verbaute Kameras und über ein Abschätzen einer Lage der mobilen robotischen Einheit relativ zu dieser Umgebung. Dies kann beispielsweise durch einen Blickwinkel der jeweiligen Kamera erreicht werden.

Die Übertragung der relevanten Umgebungsinformation kann dabei über ein Video über eine breitbandige Funkstrecke erfolgen. Da das vereinfachte virtuelle Abbild der Umgebung erzeugt wird, ist die Übertragung der Videoaufnahmen verzichtbar. Die mobile robotische Einheit empfängt Steuerkommandos und sendet relative Umgebungsinformationen zurück. Die mobile robotische Einheit, die Steuerkommandos, die relativen Umgebungsinformationen sowie die Einsatzkraft mit der Fernsteuereinrichtung bilden somit einen Regelkreis.

Die von der Erfassungseinheit erfassten Informationen enthalten dabei zunächst viele Informationen, wie beispielsweise Farben und Texturen von Oberflächen, deren Informationsgehalt für die Steuerung der mobilen robotischen Einheit wenig, bis gar nicht relevant ist. Daher benötigt die Einsatzkraft typischerweise nur die geometrische Abbildung der Umgebung in Form des virtuellen Abbilds und eine idealerweise dreidimensionale Position, Lage und Geschwindigkeit der mobilen robotischen Einheit relativ zu ihrer Umgebung.

Dass die Plattform die Erfassungseinheit und die Übertragungseinheit "trägt", bedeutet insbesondere, dass die Erfassungseinheit und die Übertragungseinheit fest an der Plattform montiert sind. Hierzu können geeignete Halterungen vorgesehen sein. Dies schließt jedoch nicht aus, dass die Erfassungseinheit und die Übertragungseinheit von der Plattform entnommen oder getrennt werden können. Hierzu kann eine geeignete lösbare Verbindung vorgesehen sein.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Übertragungseinheit dazu eingerichtet, Telemetriedaten der mobilen robotischen Einheit zu der Rechnereinheit zu übertragen, wobei die Rechnereinheit dazu eingerichtet ist, die Telemetriedaten zur Erzeugung des virtuellen Abbilds zu nutzen. Die Datenreduktion erfolgt vorzugsweise dadurch, dass nur die relevanten geometrischen Umgebungsinformationen, beispielsweise durch eine dreidimensionale Karte mit Objekten, und die relativen Lage- und Bewegungsparameter der mobilen robotischen Einheit innerhalb dieser Umgebung, beispielsweise durch eine Telemetrie, übermittelt werden. Insbesondere können Objekte als solche erkannt, vermessen und veror- tet werden und nur deren Metainformation wie Größe, Position und Lage im Raum übermittelt und auf Seite der Fernsteuereinrichtung abstrakt dargestellt werden. Hierdurch wird vorteilhaft eine Übertragung der Umgebungsinformation auch durch eine schmalbandige Funkverbindung ermöglicht.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Übertragungseinheit dazu eingerichtet, wahlweise nur die Umgebungsinformationen oder sowohl die Umgebungsinformationen als auch die Telemetriedaten zu der Rechnereinheit zu übertragen. Die Entscheidung, welche Daten zu übertragen sind, kann je nach der Qualität der Verbindung zwischen der Übertragungseinheit und der Rechnereinheit erfolgen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Ausgabeeinheit dazu eingerichtet, der Einsatzkraft die Telemetriedaten anzuzeigen. Die Telemetriedaten können beispielsweise dazu genutzt werden, ein vorteilhaft physikalisch korrekt simuliertes animiertes Modell der mobilen robotischen Einheit großen- und lagerichtig in das virtuelle Abbild der Umgebung einzublenden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfassen die Telemetriedaten eine dreidimensionale Position, eine Lage und/oder eine Geschwindigkeit der mobilen robotischen Einheit in der Umgebung. Die Telemetriedaten können auch eine Beschleunigung der mobilen robotischen Einheit umfassen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Rechnereinheit dazu eingerichtet, ein virtuelles Modell der mobilen robotischen Einheit in das virtuelle Abbild einzubetten. Es wird somit ein virtuelles Modell der mobilen robotischen Einheit simuliert, dessen Bewegungen durch die Übertragung der Telemetrie daten mit der realen mobilen robotischen Einheit möglichst latenzarm synchronisiert werden. Das Modell der mobilen robotischen Einheit wird proportional und lagerichtig in das virtuelle Abbild der Umgebung auf der Ausgabeeinheit eingebettet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Ausgabeeinheit dazu eingerichtet, der Einsatzkraft unterschiedliche Blickwinkel auf das virtuelle Modell und/oder auf das virtuelle Abbild anzuzeigen. Über diese unterschiedlichen Blickwinkel kann die Einsatzkraft die Lage des virtuellen Modells der mobilen robotischen Einheit in dem dargestellten virtuellen Abbild der Umgebung einschätzen und die mobile robotische Einheit entsprechend steuern. Die Blickwinkel können beispielsweise eine Ego-Perspektive oder eine Verfolger-Perspektive umfassen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt eine Datenübertragung von der Übertragungseinheit zu der Rechnereinheit und umgekehrt schmalbandig. Es kann alternativ auch eine breitbandige Übertragung erfolgen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Übertragungseinheit dazu eingerichtet, die erfasste Umgebung mittels der Datenreduktion derart zu vereinfachen, dass die Ausgabeeinheit der Einsatzkraft lediglich eine geometrische Abbildung der Umgebung zur Verfügung stellt. Die geometrische Abbildung der Umgebung umfasst beispielsweise keine Oberflächenfarben oder Strukturen, welche zur Steuerung der mobilen robotischen Einheit irrelevant sind.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Erfassungseinheit eine Kamera und/oder eine Stereokamera und/oder eine Time-of-Flight-Kamera und/oder ein Lidar-System. Die dabei entstehenden geometrischen Umgebungsdaten, beispielsweise Punktwolken, können entweder direkt oder vorzugsweise latenzarm vorverarbeitet und beispielsweise in Form einer dreidimensionalen Karte, übertragen werden. Lidar (EnglJ Light Detection and Ranging) ist eine dem Radar verwandte Methode zur optischen Abstands- und Geschwindigkeits- messung sowie zur Fernmessung atmosphärischer Parameter. Statt der Radiowellen wie beim Radar werden Laserstrahlen verwendet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Übertragungseinheit dazu eingerichtet, statische und/oder dynamische Objekte zu segmentieren, zu identifizieren und/oder zu vermessen und basierend darauf Metadaten als die geometrischen Umgebungsinformationen bereitzustellen und diese auszusenden. Die Metadaten können beispielsweise eine Größe, eine Position und/oder einen Bewegungsvektor des jeweiligen Objekts im Raum umfassen. Das Objekt kann ein Fahrzeug, eine andere Einsatzkraft, eine feindliche Einsatzkraft, ein Projektil, eine Geländestruktur oder dergleichen sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Plattform ein, insbesondere be- beinter, Roboter, der dazu eingerichtet ist, sich missionsspezifisch in einem Einsatzgebiet zu bewegen. Der Roboter ist, wie zuvor erwähnt, insbesondere ein sogenannter Laufroboter oder Schreitroboter. Der Roboter kann eine beliebige Anzahl an Beinen aufweisen.

Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform einer mobilen robotischen Einheit; Fig. 2 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben der mobilen robotischen Einheit gemäß Fig. i;

Fig. 3 zeigt eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer mobilen robotischen Einheit;

Fig. 4 zeigt eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer mobilen robotischen Einheit; und

Fig. 5 zeigt eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer mobilen robotischen Einheit.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.

Die Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform einer mobilen robotischen Einheit 19 A. Die mobile robotische Einheit 19A umfasst eine Plattform 1. Die Plattform 1 kann ein vierbeiniger Schreitroboter sein. Als Plattform für die mobile robotische Einheit 19A ist jedoch auch ein Fahrzeug, insbesondere ein Landfahrzeug, wie beispielsweise ein Radfahrzeug oder ein Kettenfahrzeug, ein Luftfahrzeug, ein Wasserfahrzeug, ein beliebiger Roboter oder eine Drohne geeignet.

Die Plattform 1 umfasst einen Rahmen 2, eine Basiseinheit 3 sowie mehrere Beine 5, 6. Die Plattform 1 kann sich laufend entlang einer Laufrichtung 17 fortbewegen. Die Plattform 1 trägt einen Schutzschild 20. Der Schutzschild 20 ist geeignet, Einsatzkräfte und/oder Objekte 21 vor einer Strahlungs- und/oder Objektquelle 22 zu schützen. Der Schutzschild 20 ist geeignet, elektromagnetische Strahlung, beispielsweise Radarstrahlung, und/oder ionisierende Strahlung ab- zuschirmen. Ferner ist der Schutzschild 20 auch dazu eingerichtet, Objekte, beispielsweise Projektile, aufzuhalten oder abzuleiten. Der Schutzschild 20 kann hierzu eine Panzerung sein oder eine Panzerung aufweisen.

Die zu schützenden Einsatzkräfte und/oder Objekte 21 können beispielsweise Soldaten, Fahrzeug, Gebäude, Ausrüstungsgegenstände oder dergleichen umfassen. Die Strahlungs- und/oder Objektquelle 22 ist beispielsweise geeignet, ionisierende Strahlung oder elektromagnetische Strahlung auszusenden. Beispielsweise ist die Strahlungs- und/oder Objektquelle 22 eine Lasereinrichtung oder eine Radarantenne. Die Strahlungs- und/oder Objektquelle 22 kann jedoch auch Objekte, beispielsweise Projektile, aussenden. In diesem Fall kann die Strahlungs- und/oder Objektquelle 22 eine Waffe sein.

Die mobile robotische Einheit 19A ist dazu eingerichtet, den Schutzschild 20 derart auszurichten, dass dieser zwischen den zu schützenden Einsatzkräften und/oder Objekten 21 und der Strahlungs- und/oder Objektquelle 22 angeordnet ist. Das heißt insbesondere, dass die mobile robotische Einheit 19A den Schutzschild 20 derart ausrichtet, dass dieser in einer Sichtachse 23 zwischen der Strahlungs- und/oder Objektquelle 22 und den Einsatzkräften und/oder Objekten

21 angeordnet ist. Diese Ausrichtung kann kontinuierlich erfolgen, so dass die Einsatzkräfte und/oder Objekte 21 auch dann geschützt sind, wenn sich die Einsatzkräfte und/oder Objekte 21 und/oder die Strahlungs- und/oder Objektquelle

22 bewegen.

Zum Ausrichten des Schutzschilds 20 umfasst dieser eine Ausrichteinrichtung 24. Die Ausrichteinrichtung 24 kann eine beliebige Anzahl an Stellelementen umfassen. Die Stellelemente können auch als Aktoren oder als Aktuatoren bezeichnet werden. Die Stellelemente können beispielsweise Servomotoren, Hydraulikzylinder und/oder Pneumatikzylinder umfassen. Mit Hilfe der Ausrichteinrichtung 24 kann eine beliebige dreidimensionale Ausrichtung des Schutzschilds 20 im Raum möglich sein, so dass stets eine ausreichende Abschirmung der Einsatzkräfte und/oder Objekte 21 gewährleistet ist.

Der Schutzschild 20 kann mehrere Segmente 25 bis 27 umfassen. Die Segmente 25 bis 27 sind beispielsweise verschwenkbar miteinander verbunden. Beispielsweise steht ein mittleres Segment 26 fest. Das Segment 26 kann jedoch auch beweglich sein. Seitliche Segmente 25, 27, zwischen denen das Segment 26 angeordnet ist, sind gegenüber dem Segment 26 verschwenkbar. Hierzu können geeignete Stellelemente, wie beispielsweise Servomotoren, Hydraulikzylinder, Pneumatikzylinder oder dergleichen vorgesehen sein. Hierdurch ist es möglich, dass der Schutzschild 20 durch ein Einklappen oder Ausklappen der Segmente 25, 27 seinen Querschnitt beziehungsweise seine Querschnittsfläche verändert.

Um die Strahlungs- und/oder Objektquelle 22 zu identifizieren und deren Position zu ermitteln, umfasst die mobile robotische Einheit 19A eine Sensorik 28. Die Sensorik 28 kann eine Vielzahl unterschiedlicher Sensoren aufweisen. Beispielsweise umfasst die Sensorik 28 eine oder mehrere Kameras, eine Radarantenne, einen Laserscanner, eine Infrarotkamera, akustische Sensoren, optische Sensoren oder dergleichen. Die Sensorik 28 kann auch dazu eingerichtet sein, zu erfassen um welchen Typ von Strahlungs- und/oder Objektquelle 22 es sich handelt. Die Sensorik 28 kann somit beispielsweise erfassen, ob die Strahlungs- und/oder Objektquelle 22 beispielsweise elektromagnetische Strahlung oder ionisierende Strahlung emittiert. Die Sensorik 28 kann auch eine Zielerfassung detektieren.

Die Sensorik 28 ist dazu eingerichtet, die erfassten Daten an eine Steuerungseinrichtung 29 zu übertragen. Die Steuerungseinrichtung 29 kann in die Basiseinheit 3 integriert sein. Beispielsweise dient die Steuerungseinrichtung 29 auch gleichzeitig der Ansteuerung des Schutzschilds 20. Die Steuerungseinrichtung 29 steuert auf Basis der von der Sensorik 28 erfassten Daten die Ausrichteinrichtung 24 des Schutzschilds 20 an, um diesen auszurichten. Hierzu kann eine drahtlose oder drahtgebundene Wirkverbindung zwischen der Sensorik 28 und der Steuerungseinrichtung 29 sowie zwischen der Steuerungseinrichtung 29 und der Ausrichteinrichtung 24 vorgesehen sein.

Die mobile robotische Einheit 19A ist dabei dazu eingerichtet, die schützende Ausrichtung des Schutzschilds 20 aufrechtzuerh alten, während sich die mobile robotische Einheit 19A in ihrem Einsatzgebiet bewegt. Das heißt, dass der Schutzschild 20 der Strahlungs- und/oder Objektquelle 22 derart nachgeführt wird, dass der Schutzschild 20 stets die Einsatzkräfte und/oder Objekte 21 vor der Strahlungs- und/oder Objektquelle 22 abschirmt. Die schützende Ausrichtung des Schutzschilds 20 kann insbesondere auch dann aufrechterhalten werden, während sich die mobile robotische Einheit 19A aus einer Gefahrenzone hinausbewegt.

Die mobile robotische Einheit 19A richtet den Schutzschild 20 derart schützend aus, dass der Schutzschild 20 die Einsatzkräfte und/oder Objekte 21 mit einem möglichst großen Querschnitt abdeckt und/oder möglichst viel Struktur des Schutzschilds 20 zwischen den Einsatzkräften und/oder Objekten 21 und der Strahlungs- und/oder Objektquelle 22 angeordnet ist. Dies kann zum einen dadurch erreicht werden, dass der Schutzschild 20 mit Hilfe der Ausrichteinrichtung 24 kontinuierlich derart ausgerichtet wird, dass der Schutzschild 20 die Strahlungs- und/oder Objektquelle 22 von den Einsatzkräften und/oder Objekten 21 aus gesehen abdeckt. Zum anderen kann der Querschnitt des Schutzschilds 20, wie zuvor erwähnt, durch ein Einklappen und Ausklappen der Segmente 25, 27 des Schutzschilds 20 entsprechend variiert werden.

Die mobile robotische Einheit 19A ist jedoch auch dazu eingerichtet, sich selbst derart schützend auszurichten, dass die mobile robotische Einheit 19A die Einsatzkräfte und/oder Objekte 21 mit einem möglichst großen Querschnitt abdeckt und/oder möglichst viel Struktur der mobilen robotischen Einheit 19A zwischen den Einsatzkräften und/oder Objekten 21 und der Strahlungs- und/oder Objektquelle 22 angeordnet ist. Das heißt, dass sich nicht nur der Schutzschild 20, sondern auch die mobile robotische Einheit 19A, insbesondere die Plattform 1, derart ausrichtet, dass diese zwischen der Strahlungs- und/oder Objektquelle 22 und den Einsatzkräften und/oder Objekten 21 angeordnet ist. Dies kann beispielsweise durch eine entsprechende Ansteuerung der Beine 4 bis 7 der Plattform 1 erfolgen.

Die mobile robotische Einheit 19A umfasst ferner eine Verschleierungseinrichtung 30. Die Verschleierungseinrichtung 30 ist geeignet, eine Signatur, insbesondere eine Wärmesignatur und/oder eine akustische Signatur, der mobilen ro- botischen Einheit 19A zu verschleiern. Beispielsweise kann die Verschleierungseinrichtung 30 Täuschkörper auswerfen und/oder eine künstliche Nebelwand erzeugen. Ferner kann die Verschleierungseinrichtung 30 auch akustische Signale aussenden. Mit Hilfe der Verschleierungseinrichtung 30 kann eine Zielerfassung verhindert oder zumindest erschwert werden. Ein weiterer Beschuss mit Strahlung und/oder Projektilen wird hierdurch zumindest erschwert.

Der Schutzschild 20 weist ferner eine adaptive Tarnung zur Verhinderung einer Zielerfassung auf, welche beispielsweise in verschiedenen Spektralbereichen ausgebildet ist. Hierzu kann der Schutzschild 20 selbstleuchtende Kacheln oder Paneele aufweisen, welche geeignet sind, elektromagnetische Strahlung, beispielsweise Licht im sichtbaren und unsichtbaren Spektralbereich, zu emittieren. Hierdurch ist es möglich, eine Zielerfassungseinrichtung der Strahlungs- und/oder Objektquelle 22 zu täuschen. Die Kacheln oder Paneele können lichtemittierende Dioden umfassen.

Die Fig. 2 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines

Verfahrens zum Betreiben der mobilen robotischen Einheit 19A. In einem

Schritt S1 wird die Strahlungs- und/oder Objektquelle 22 erfasst. Dies erfolgt mit Hilfe der Sensorik 28. Das Erfassen der Strahlungs- und/oder Objektquelle 22 umfasst ein Ermitteln einer Position derselben. Dabei kann gleichzeitig auch die Art der Strahlungs- und/oder Objektquelle 22 erfasst werden.

In einem Schritt S2 wird die mobile robotische Einheit 19A und/oder der Schutzschild 20 derart ausgerichtet, dass die mobile robotische Einheit 19A und/oder das Schutzschild 20 zwischen der Strahlungs- und/oder Objektquelle 22 und den zu schützenden Einsatzkräften und/oder Objekten 21 angeordnet wird. Der Schritt S2 wird dabei dynamisch durchgeführt, während sich die mobile robotische Einheit 19A, die Einsatzkräfte und/oder Objekte 21 und/oder die Strahlungs- und/oder Objektquelle 22 bewegen, so dass die Einsatzkräfte und/oder Objekte 21 kontinuierlich von der Strahlungs- und/oder Objektquelle 22 abgeschirmt werden.

Das dynamische Durchführen des Schritts S2 wird vorzugsweise auch dann durchgeführt, wenn sich die mobile robotische Einheit 19A aus einer Gefahrenzone herausbewegt. Der Schritt S2 wird dabei derart durchgeführt, dass sich der Schutzschild 20 und/oder die mobile robotische Einheit 19A stets in der Sichtachse 23 zwischen der Strahlungs- und/oder Objektquelle 22 und den zu schützenden Einsatzkräften und/oder Objekten 21 befinden.

Die Fig. 3 zeigt eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer mobilen robotischen Einheit 19B. Die mobile robotische Einheit 19B umfasst eine Plattform 1. Die Plattform 1 kann ein vierbeiniger Schreitroboter sein. Als Plattform für die mobile robotische Einheit 19B ist jedoch auch ein Fahrzeug, insbesondere ein Landfahrzeug, wie beispielsweise ein Radfahrzeug oder ein Kettenfahrzeug, ein Luftfahrzeug, ein Wasserfahrzeug, ein beliebiger Roboter oder eine Drohne geeignet. Die mobile robotische Einheit 19B kann sämtliche oder auch nur einen Teil der zuvor erläuterten Merkmale der mobilen robotischen Einheit 19A aufweisen. Diese sind zur einfacheren Darstellung in der Fig. 3 jedoch nicht gezeigt. Die mobile robotische Einheit 19B kann somit die mit den Bezugszeichen 20 bis 30 bezeichneten Komponenten der mobilen robotischen Einheit 19A umfassen. Umgekehrt kann die mobile robotische Einheit 19A sämtliche oder auch nur einen Teil der nachfolgend erläuterten Merkmale der mobilen robotischen Einheit 19B aufweisen. Die mobile robotische Einheit 19A kann somit die nachfolgend mit dem Bezugszeichen 31 bis 38 bezeichneten Komponenten der mobilen robotischen Einheit 19B umfassen.

Die Plattform 1 umfasst einen Rahmen 2, eine Basiseinheit 3 sowie mehrere Beine 5, 6. Die Plattform 1 kann sich laufend entlang einer Laufrichtung 17 fortbewegen. Neben der Plattform 1 umfasst die mobile robotische Einheit 19B eine von der Plattform 1 getragene Morphologieveränderungseinrichtung 31. Die Morphologieveränderungseinrichtung 31 ist dazu eingerichtet, ein Erscheinungsbild der mobilen robotischen Einheit 19B in Abhängigkeit einer Umgebung der mobilen robotischen Einheit 19B und/oder einer Situation, in der sich die mobile robotische Einheit 19B befindet, zu verändern. Das Erscheinungsbild der mobilen robotischen Einheit 19B kann beispielsweise eine Farbe, Reflektionsei- genschaften, eine Oberflächenstruktur und/oder eine Geometrie derselben umfassen.

Die Umgebung der mobilen robotischen Einheit 19B kann beispielsweise eine Struktur eines Einsatzgebiets der mobilen robotischen Einheit 19B sein. Diese Struktur des Einsatzgebiets kann sich beispielsweise verändern, wenn sich die mobile robotische Einheit 19B aus offenem Gelände in urbanes Gelände bewegt und beispielsweise in ein Gebäude eindringt. Die Morphologieveränderungseinrichtung 31 kann das Erscheinungsbild der mobilen robotischen Einheit 19B da- bei beispielsweise derart verändern, dass die mobile robotische Einheit 19B sich von ihrem Erscheinungsbild her an das urbane Gelände anpasst.

Die Situation, in der sich die mobile robotische Einheit 19B befindet, kann beispielsweise ein Beschuss oder eine Zielerfassung der mobilen robotischen Einheit 19B sein. Die Morphologieveränderungseinrichtung 31 kann das Erscheinungsbild der mobilen robotischen Einheit 19B dabei beispielsweise derart verändern, dass eine Zielerfassung der mobilen robotischen Einheit 19B nicht mehr möglich oder zumindest erschwert ist.

Die Morphologieveränderungseinrichtung 31 umfasst eine Sensorik 32, die dazu eingerichtet ist, Parameter der Umgebung und/oder der Situation zu erfassen. Die Sensorik 32 kann eine Kamera, einen Infrarotsensor, akustische Sensoren, eine Radarantenne oder dergleichen umfassen. Die Sensorik 32 kann beispielsweise eine vorherrschende Helligkeit, Farben, Muster oder dergleichen des Einsatzgebiets erfassen. Die Morphologieveränderungseinrichtung 31 ist dazu eingerichtet, eine Signatur, beispielsweise eine Wärmesignatur oder akustische Signatur, der mobilen robotischen Einheit 19B zu verändern. Die Veränderung der Signatur der mobilen robotischen Einheit 19B erfolgt beispielsweise durch ein Verändern einer Oberflächenstruktur, einer Oberflächenreflektion und/oder einer Oberflächenemission der Morphologieveränderungseinrichtung 31.

Die Veränderung der Signatur kann dabei selektiv oder gemeinsam in verschiedenen Spektralbereichen erfolgen. Zum Verändern der Signatur kann die Morphologieveränderungseinrichtung 31 selbstleuchtende Kacheln und/oder Paneele 33 bis 35 umfassen. Die Kacheln und/oder Paneele 33 bis 35 sind beispielsweise geeignet, elektromagnetische Strahlung, insbesondere im sichtbaren und unsichtbaren Spektralbereich, zu emittieren. Beispielsweise können die Kacheln und/oder Paneele 33 bis 35 lichtemittierende Dioden umfassen. Die Morphologieveränderungseinrichtung 31 umfasst ferner Stellelemente 36, 37, mit deren Hilfe die Morphologieveränderungseinrichtung 31 ihre Struktur und/oder Form verändern kann, um sich an die Umgebung und/oder die Situation anzupassen. Die Stellelemente 36, 37 können auch als Aktoren oder als Aktuatoren bezeichnet werden. Beispielsweise können die Stellelemente 36, 37 Pie- zostellelemente, Servomotoren oder dergleichen umfassen. Beispielsweise kann die Morphologieveränderungseinrichtung 31 mehrere Segmente oder Abschnitte aufweisen, welche mit Hilfe der Stellelemente 36, 37 derart ansteuerbar sind, dass die Morphologieveränderungseinrichtung 31 ihre Form verändert und sich so dem allgemeinen Erscheinungsbild ihrer unmittelbaren Umgebung anpasst.

Mittels des Veränderns der Struktur und/oder der Form der Morphologieveränderungseinrichtung 31 ist es auch möglich, Informationen zu übertragen. Beispielsweise können optische Warnhinweise abgegeben werden, indem die Morphologieveränderungseinrichtung 31 bestimmte Muster erzeugt. Diese Muster können beispielsweise vorab definierte Posen und/oder verschlüsselte QR-Codes (EnglJ Quick Response) umfassen.

Die Morphologieveränderungseinrichtung 31 umfasst ferner eine Steuereinrichtung 38, welche dazu eingerichtet ist, Daten der Sensorik 32 auszuwerten und die Kacheln und/oder Paneele 33 bis 35 beziehungsweise die Stellelemente 36, 37 anzusteuern, um die Morphologieveränderungseinrichtung 31 an die Umgebung und/oder die Situation der mobilen robotischen Einheit 19B anzupassen.

Die Fig. 4 zeigt eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer mobilen robotischen Einheit 19C. Die mobile robotische Einheit 19C umfasst eine Plattform 1. Die Plattform 1 kann ein vierbeiniger Schreitroboter sein. Als Plattform für die mobile robotische Einheit 19C ist jedoch auch ein Fahrzeug, insbesondere ein Landfahrzeug, wie beispielsweise ein Radfahrzeug oder ein Ket- tenfahrzeug, ein Luftfahrzeug, ein Wasserfahrzeug, ein beliebiger Roboter oder eine Drohne geeignet.

Die mobile robotische Einheit 19C kann sämtliche oder auch nur einen Teil der zuvor erläuterten Merkmale der mobilen robotischen Einheiten 19A, 19B aufweisen. Diese sind zur einfacheren Darstellung in der Fig. 4 jedoch nicht gezeigt. Die mobile robotische Einheit 19C kann somit die mit den Bezugszeichen 20 bis 38 bezeichneten Komponenten der mobilen robotischen Einheiten 19A, 19B umfassen. Umgekehrt können die mobilen robotischen Einheiten 19A, 19B sämtliche oder auch nur einen Teil der nachfolgend erläuterten Merkmale der mobilen robotischen Einheit 19C aufweisen. Die mobilen robotischen Einheiten 19A, 19B können somit die nachfolgend mit dem Bezugszeichen 39 bis 42 bezeichneten Komponenten der mobilen robotischen Einheit 19C umfassen.

Die Plattform 1 umfasst einen Rahmen 2, eine Basiseinheit 3 sowie mehrere Beine 5, 6. Die Plattform 1 kann sich laufend entlang einer Laufrichtung 17 fortbewegen. Neben der Plattform 1 umfasst die mobile robotische Einheit 19C eine von der Plattform 1 getragene Übertragungseinrichtung 39. Die Übertragungseinrichtung 39 bildet einen Netzknoten eines Einsatzführungssystems 40. Das Einsatzführungssystem 40 kann eine Mehrzahl mobiler robotischer Einheiten 19C umfassen, wobei die jeweilige mobile robotische Einheit 19C mit ihrer Übertragungseinrichtung 39 einen Netzknoten des Einsatzführungssystems 40 bildet.

Die mobile robotische Einheit 19C ist dazu eingerichtet, strategisch relevante Daten mit dem Einsatzführungssystem 40 auszutauschen. Der Datenaustausch erfolgt bevorzugt drahtlos. Die strategisch relevanten Daten können beispielsweise eine Karte mit Positionen von Einsatzfahrzeugen umfassen. Ferner kann das Einsatzführungssystem 40 auch Daten zu der mobilen robotischen Einheit 19C übertragen. Die mobile robotische Einheit 19C umfasst eine Projektionseinrichtung 41, die dazu eingerichtet ist, die Daten auf einen beliebigen Untergrund, beispielsweise auf eine Hauswand oder auf eine Straße, zu projizieren. Dies kann mittels Laserprojektion erfolgen. Die Daten können in der Form einer Karte dargestellt werden. Es ist jedoch auch jede beliebige andere Art der Darstellung möglich. Die Projektionseinrichtung 41 kann mit der Übertragungseinrichtung 39 drahtlos oder drahtgebunden kommunizieren.

Die Projektionseinrichtung 41 umfasst einen Positionsdetektor 42, mit dessen Hilfe eine Position eines von einer Einsatzkraft geführten Zeigeinstruments, beispielsweise eines Laserpointers, auf einer von der Projektionseinrichtung 41 erzeugten Projektion erfassbar und mit den dargestellten Informationen beziehungsweise Daten korrelierbar ist. Der Positionsdetektor 42 kann beispielsweise eine Kamera oder dergleichen umfassen.

Durch eine Veränderung des Zeigeinstrumentes, beispielsweise durch eine Veränderung einer Farbe und/oder einer Pulsfrequenz eines als Laserpointer ausgebildeten Zeigeinstruments oder durch ein Umdrehen und damit eine geänderte Geometrie und/oder F arbe an einer Spitze eines Zeigestocks oder auch durch Erkennen einer Geste eines Fingers oder einer Hand innerhalb der Projektion kann eine Interaktion, beispielsweise ein Verschieben von dargestellten Objekten in der Projektion, ausgelöst werden.

Die Projektionseinrichtung 41 ermöglicht somit eine Interaktion der Einsatzkraft mit der von der Projektionseinrichtung 41 erzeugten Projektion. Eine durch die Interaktion der Einsatzkraft mit der Projektion veränderte Darstellung der Daten ist über die Übertragungseinrichtung 39 an das Einsatzführungssystem 40 zurückführb ar . Die Fig. 5 zeigt eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer mobilen robotischen Einheit 19D. Die mobile robotische Einheit 19D umfasst eine Plattform 1. Die Plattform 1 kann ein vierbeiniger Schreitroboter sein. Als Plattform für die mobile robotische Einheit 19D ist jedoch auch ein Fahrzeug, insbesondere ein Landfahrzeug, wie beispielsweise ein Radfahrzeug oder ein Kettenfahrzeug, ein Luftfahrzeug, ein Wasserfahrzeug, ein beliebiger Roboter oder eine Drohne geeignet.

Die mobile robotische Einheit 10D kann sämtliche oder auch nur einen Teil der zuvor erläuterten Merkmale der mobilen robotischen Einheiten 19A, 19B, 19C aufweisen. Diese sind zur einfacheren Darstellung in der Fig. 5 jedoch nicht gezeigt. Die mobile robotische Einheit 19D kann somit die mit dem Bezugszeichen 20 bis 42 bezeichneten Komponenten der mobilen robotischen Einheiten 19A, 19B, 19C umfassen. Umgekehrt können die mobilen robotischen Einheiten 19A, 19B, 19C sämtliche oder auch nur einen Teil der nachfolgend erläuterten Merkmale der mobilen robotischen Einheit 19D aufweisen. Die mobilen robotischen Einheiten 19A, 19B, 19C können somit die nachfolgend mit dem Bezugszeichen 43 bis 49 bezeichneten Komponenten der mobilen robotischen Einheit 19D umfassen.

Die Plattform 1 umfasst einen Rahmen 2, eine Basiseinheit 3 sowie mehrere Beine 5, 6. Die Plattform 1 kann sich laufend entlang einer Laufrichtung 17 fortbewegen. Die mobile robotische Einheit 19D ist Teil eines Systems 43. Das System 43 kann ein Einsatzführungssystem sein. Das System 43 umfasst neben der mobilen robotischen Einheit 19D eine Fernsteuereinrichtung 44 zum Fernsteuern der mobilen robotischen Einheit 19D. Die Fernsteuereinrichtung 44 umfasst eine Rechnereinheit 45 sowie eine Ausgabeeinheit 46. Die Ausgabeeinheit 46 kann ein Bildschirm, ein Display, ein Virtual-Reality-Headset oder dergleichen sein. Die Fernsteuereinrichtung 44 ist von einer Einsatzkraft bedienbar, um die mobile robotische Einheit 19D in ihrem Einsatzgebiet zu führen. Die Fernsteuereinrich- tung 44 kann hierzu tragbar sein. Die Fernsteuereinrichtung 44 kann jedoch auch fest in oder an einem Fahrzeug oder einem Gebäude montiert sein.

Die mobile robotische Einheit umfasst eine von der Plattform 1 getragene Erfassungseinheit 47 zum Erfassen einer Umgebung der mobilen robotischen Einheit 19B. Ferner weist die mobile robotische Einheit 19D eine Übertragungseinheit 48 auf, welche dazu eingerichtet ist, geometrische Umgebungsinformationen mittels einer Datenreduktion an bei dem Erfassen der Umgebung erzeugten Daten bereitzustellen und diese auszusenden. Die Erfassungseinheit 47 ist über eine Wirkverbindung 49 mit der Übertragungseinheit 48 gekoppelt. Die Wirkverbindung 49 kann drahtlos oder drahtgebunden sein. Die Übertragungseinheit 48 sendet die reduzierten Daten an die Fernsteuereinrichtung 44.

Die Übertragung der Steuerkommandos von der Fernsteuereinrichtung 44 an die mobile robotische Einheit 19D erfolgt beispielsweise durch Funk. Es kann auch eine Übertragung von Telemetriedaten, wie beispielsweise eine Position, eine Geschwindigkeit und/oder eine Lage der mobilen robotischen Einheit 19D im Raum, von der Übertragungseinheit 48 an die Fernsteuereinrichtung 44 erfolgen. Die Datenmenge der Steuerkommandos und der Telemetriedaten ist typischerweise sehr gering. Die Funkübertragung erfolgt entsprechend bevorzugt schmal- bändig.

Verliert die Einsatzkraft die direkte Sichtverbindung zu der mobilen robotischen Einheit 19D, beispielsweise weil die mobile robotische Einheit 19D in ein Gebäude eindringt oder durch Geländemerkmale verdeckt wird, erfolgt die Steuerung durch die Einsatzkraft anhand von Videoaufnahmen der Umgebung durch auf der mobilen robotischen Einheit 19D verbaute Kameras und über ein Abschätzen einer Lage der mobilen robotischen Einheit 19D relativ zu dieser Umgebung, beispielsweise durch den Bildwinkel der jeweiligen Kamera. Die Übertragung der relativen Umgebungsinformation erfolgt dabei typischerweise durch ein Video über eine breitbandige Funkstrecke. Die mobile robotische Einheit 19D, Steuerkommandos, relative Umgebungsinformationen und die Einsatzkraft mit der Fernsteuereinrichtung 44 bilden auf diese Weise einen Regelkreis.

Die Videoaufnahmen enthalten dabei viele Informationen, beispielsweise F arben oder Texturen von Oberflächen, deren Informationsgehalt für die Steuerung der mobilen robotischen Einheit 19D wenig, bis gar nicht relevant sind. Vielmehr benötigt die Einsatzkraft typischerweise nur die geometrische Abbildung der Umgebung und eine idealerweise dreidimensionale Position, Lage und Geschwindigkeit der mobilen robotischen Einheit 19D relativ zu dieser Umgebung.

Die Rechnereinheit 45 der Fernsteuereinrichtung 44 ist daher dazu eingerichtet, ein vereinfachtes virtuelles Abbild der Umgebung basierend auf den von der Übertragungseinheit 48 empfangenen Umgebungsinformationen zu erzeugen. Die Ausgabeeinheit 46 ist dazu eingerichtet, das vereinfachte virtuelle Abbild auszugeben, so dass die mobile robotische Einheit 19D mit Hilfe der Fernsteuereinrichtung 44 von der Einsatzkraft navigierbar ist. Die Fernsteuereinrichtung 44 ist mit der Übertragungseinheit 48 drahtlos gekoppelt. Beispielsweise kann eine Übertragung von Steuerkommandos von der Fernsteuereinrichtung 44 auf die mobile robotische Einheit 19D über Funk erfolgen.

Die Datenreduktion erfolgt dadurch, dass nur oder vorzugsweise nur die relevanten geometrischen Umgebungsinformationen, beispielsweise durch eine dreidimensionale Karte, und die relativen Lage- und Bewegungsparameter der mobilen robotischen Einheit 19D innerhalb der Umgebung, beispielsweise durch Telemetrie, übermittelt wird. Hierdurch wird vorteilhaft eine Übertragung der Umgebungsinformationen auch durch eine schmalbandige Funkverbindung ermöglicht.

Die Übertragungseinheit 48 ist dazu eingerichtet, Telemetriedaten der mobilen robotischen Einheit 19D zu der Rechnereinheit 45 zu übertragen, wobei die Rechnereinheit 45 dazu eingerichtet ist, die Telemetriedaten zur Erzeugung des virtuellen Abbilds der Umgebung zu nutzen. Die Übertragungseinheit 48 ist dabei dazu eingerichtet, wahlweise nur die Umgebungsinformationen oder sowohl die Umgebungsinformationen als auch die Telemetriedaten zu der Rechnereinheit 45 zu übertragen. Die wahlweise Übertragung der Umgebungsinformationen und/oder der Telemetriedaten kann beispielsweise in Abhängigkeit von einer zur Verfügung gestellten Qualität der drahtlosen Verbindung zwischen der Übertragungseinheit 48 und der Rechnereinheit 45 erfolgen.

Die Ausgabeeinheit 46 ist dazu eingerichtet, der Einsatzkraft die Telemetriedaten anzuzeigen. Die Telemetriedaten umfassen eine dreidimensionale Position, eine Lage und/oder eine Geschwindigkeit der mobilen robotischen Einheit 19D in der Umgebung. Dabei ist die Rechnereinheit 45 dazu eingerichtet, ein virtuelles Modell der mobilen robotischen Einheit 19D in das virtuelle Abbild der Umgebung einzubetten. Auf der Ausgabeeinheit 46 wird somit ein virtuelles Modell der mobilen robotischen Einheit 19D simuliert, dessen Bewegungen durch die Übertragung der Telemetriedaten mit der realen mobilen robotischen Einheit 19D möglichst latenzarm synchronisiert werden. Das virtuelle Modell der mobilen robotischen Einheit 19D wird proportional und lagerichtig in das virtuelle Abbild der Umgebung auf der Ausgabeeinheit 46 eingebettet.

Die Ausgabeeinheit 46 kann der Einsatzkraft unterschiedliche Blickwinkel auf das virtuelle Modell der mobilen robotischen Einheit 19D und/oder auf das virtuelle Abbild der Umgebung anzeigen. Beispielsweise kann eine Ego-Perspektive oder eine Verfolger-Perspektive dargestellt werden. Die Übertragungseinheit 48 ist dazu eingerichtet, die erfasste Umgebung mittels der Datenreduktion derart zu vereinfachen, dass die Ausgabeeinheit 46 der Einsatzkraft lediglich eine geometrische Abbildung der Umgebung zur Verfügung stellt. Die Erfassungseinheit 47 kann eine Kamera, eine Stereokamera, eine Time-of- Flight-Kamera, eine Radarantenne und/oder ein Lidar-System (Engk Light Detection and Ranging) umfassen. Die dabei entstehenden geometrischen Umgebungsdaten, beispielsweise Punktwolken, können entweder direkt oder Vorzugs- weise latenzarm vorverarbeitet, beispielsweise in Form einer dreidimensionalen

Karte, übertragen werden.

Die Übertragungseinheit 48 ist dazu eingerichtet, statische und/oder dynamische Objekte zu segmentieren, zu identifizieren und/oder zu vermessen und basierend darauf Metadaten als die geometrischen Umgebungsinformationen bereitzustellen und diese auszusenden. Die Metadaten der statischen und/oder dynamischen Objekte umfassen beispielsweise deren Größe, Position und/oder einen Bewegungsvektor des jeweiligen Objekts im Raum. Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Plattform

2 Rahmen

3 Basiseinheit

5 Bein

6 Bein

17 Laufrichtung

19A mobile robotische Einheit

19B mobile robotische Einheit

19C mobile robotische Einheit

19D mobile robotische Einheit

20 Schutzschild

21 Einsatzkraft und/oder Objekt

22 Strahlungs- und/oder Objektquelle

23 Sichtachse

24 Ausrichteinrichtung

25 Segment

26 Segment

27 Segment

28 Sensorik

29 St euerun gs einrichtun g

30 V er schleierun gseinrichtun g

31 Morphologieveränderungseinrichtung

32 Sensorik

33 Kachel und/oder Paneel

34 Kachel und/oder Paneel

35 Kachel und/oder Paneel

36 Stellelement

37 Stellelement 38 Steuereinrichtung

39 Übertragungseinrichtung

40 Einsatzführungssystem

41 Projektionseinrichtung 42 Positionsdetektor

43 System

44 F ernsteuereinrichtung

45 Rechnereinheit

46 Ausgabeeinheit 47 Erfassungseinheit

48 Übertragungseinheit

49 W irkverbin dung

S1 Schritt S2 Schritt